Website: https://vjfc.nifc.gov.vn/
Website: https://vjfc.nifc.gov.vn/
Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá khả năng chiết tách astaxanthintừ vi tảo Haematococcus Pluvialis (H.Pluvialis) sử dụng hệ hai dung môi không trộn lẫn gồm dung dịch H2SO4 và hỗn hợp dung môi etyl axetat – hexan. Ảnh hưởng của sự thay đổi thành phần các cấu tử trong hệ hai pha lỏng đến khả năng chiết tách astaxanthin đã được thử nghiệm và từ đó, tối ưu hóa tỷ lệ thành phần hỗn hợp dung môi hữu cơ nhằm đạt hiệu suất chiết tách cao nhất. Kết quả cho thấy, hiệu quả chiết tách đạt tối đa 95,02 ± 1,88% với tỷ lệ thể tích dung môi hữu cơ/ khối lượng vi tảo là 12 mL/g khi tỷ lệ hexan/etyl axetat là 1/1; cao hơn đáng kể so với hiệu suất chiết đơn pha khi chỉ sử dụng đơn dung môi etyl axetat hay hexan. Kết quả tính toán hàm tối ưu sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặtcho ra dự kiến tỷ lệ thể tích dung môi hữu cơ/ khối lượng vi tảo là 9,563 mL/g với tỷ lệ hexan trong dung môi hữu cơ là 61,31%, hiệu suất dự kiến đạt được là 83,26%. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, nồng độ H2SO4 chỉ tác động đến quá trình bào mòn thành tế bào mà không gây ảnh hưởng đến quá trình hòa tách.Đồng thời, phản ứng hòa tách astaxanthin từ vi tảo H.Pluvialisđược mô tả phù hợp với mô hình động học bậc nhất.
Haematococcus Pluvialis; astaxanthin; hai pha không trộn lẫn; phương pháp phối hợp có tâm; tối ưu hóa.
[1]. Y. Nishida, P. C. Berg, B. Shakersain, K. Hecht, A. Takikawa, R. Tao et al., “Astaxanthin: Past, present, and future,” Marine Drugs, vol. 21, no. 10, 2023.
[2]. A. Nair, A. Ahirwar, S. Singh, R. Lodhi, A. Lodhi, A. Rai et al., “Astaxanthin as a king of ketocarotenoids: Structure, synthesis, accumulation, bioavailability and antioxidant properties,” Marine Drugs, vol. 21, no. 3, 2023
[3]. B. X. Dong, P. T. My, H. V. A. Thi, T. T. T. Binh, N. T. N. Bich, N. V. Tuyen et al., “Research on obtaining protein hydrolysate from shrimp head waste using alcalase enzyme,” Journal of Science and Technology - The University of Danang, pp. 21-26, 2017.
[4]. T. Yamazaki, A. Ito, Y. Nozaki, S. Narita, and S. Hirota, “On astaxanthin content of silver salmon (Oncorhynchus kisutch),”Japanese Journal of Nutrition and Dietetics, vol. 41, pp. 391-395, 1983.
[5]. D. Zhou, L. Yang, F. Guo, W. Jiang, Y. Jiang, W. Zhang et al., “High astaxanthin production by Xanthophyllomyces dendrorhous strain DW6 from cane molasses using two-stage pH strategies,” Green Chemistry, vol. 26, pp. 4582-4592, 2024.
[6]. P. T. D. My, P. N. Truong, V. V. Minh, T. D. Mau, and T. N. Q. Anh, “Effects of nutrients concentration and salinity on the growth and total carotenoids accumulation in the microalgae Tetradesmus obliquus,” Journal of Science and Technology - The University of Danang, pp. 46-51, 2020.
[7]. L. T. Tam, N. C. Ha, and D. D. Hong, “Preliminary study on the application of Haematococcus pluvialis biomass rich in astaxanthin as feed supplement for rainbow trout in Vietnam,” Academia Journal of Biology, vol. 37, pp. 470-478, 2015.
[8]. N. Q. Huy, N. V. Khang, N. T. Hai, N. T. D. Phuong, and N. H. Son, “Supplementation of astaxanthin preparation derived from Paracoccus carotinifaciens into commercial feed for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss),” Nha Trang University Journal of Science and Technology - Fisheries, pp. 3440, 2018.
[9]. S. Bharte and K. Desai, “Techniques for harvesting, cell disruption and lipid extraction of microalgae for biofuel production,” Biofuels, vol. 12, pp. 285-305, 2021.
[10]. A. Gherabli, N. Grimi, J. Lemaire, E. Vorobiev, and N. Lebovka, “Extraction of valuable biomolecules from the microalga Haematococcus pluvialis assisted by electrotechnologies,” Molecules, vol. 28, no. 5, 2023.
[11]. W. N. A. Wan Osman, N. I. Mat Nawi, S. Samsuri, M. R. Bilad, A. L. Khan, H. Hunaepi et al., “Ultra low-pressure filtration system for energy efficient microalgae filtration,” Heliyon, vol. 7, 2021.
[12]. B. Kim, S. Y. Lee, A. L. Narasimhan, S. Kim, and Y.-K. Oh, “Cell disruption and astaxanthin extraction from Haematococcus pluvialis: Recent advances,” Bioresource Technology, vol. 343, p. 126124, 2022.
[13]. Y. H. Park, J. Park, J. S. Choi, H. S. Kim, J. S. Choi, and Y.-E. Choi, “Ultrasonic treatment enhanced astaxanthin production of Haematococcus pluvialis,” Journal of Microbiology, vol. 61, pp. 633-639, 2023.
[14]. M. Bueno, R. Gallego, A. M. Chourio, E. Ibáñez, M. Herrero, and M. D. A. Saldaña, “Green ultra-high pressure extraction of bioactive compounds from Haematococcus pluvialis and Porphyridium cruentum microalgae,” Innovative Food Science and Emerging Technologies, vol. 66, p. 102532, 2020.
[15]. W. Su, W. Xu, and W. Su, “One-pot, water-based disruption of cell walls and astaxanthin extraction from Haematococcus pluvialis by mechanochemistry,” ACS Sustainable Chemistry and Engineering, vol. 11, pp. 5023-5031, 2023.
[16]. S. Y. Lee, I. Khoiroh, D.-V. N. Vo, P. Senthil Kumar, and P. L. Show, “Techniques of lipid extraction from microalgae for biofuel production: A review,” Environmental Chemistry Letters, vol. 19, pp. 231251, 2021.
[17]. S. Vasistha, A. Khanra, M. Clifford, and M. P. Rai, “Current advances in microalgae harvesting and lipid extraction processes for improved biodiesel production: A review,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 137, p. 110498, 2021.
[18]. N. S. Mat Aron, K. W. Chew, W. L. Ang, S. Ratchahat, J. Rinklebe, and P. L. Show, “Recovery of microalgae biodiesel using liquid biphasic flotation system,” Fuel, vol. 317, p. 123368, 2022.
[19]. R. Vishwakarma, S. Dey, S. Samuchiwal, and A. Malik, “A biphasic photobioreactor system for consecutive extraction of lipids and carotenoids from pre-hydrolysed microalgae and evaluation of its biodiesel potential,” Environmental Research, vol. 226, p. 115681, 2023.
[20]. K. S. Khoo, K. W. Chew, C. W. Ooi, H. C. Ong, T. C. Ling, and P. L. Show, “Extraction of natural astaxanthin from Haematococcus pluvialis using liquid biphasic flotation system,” Bioresource Technology, vol. 290, p. 121794, 2019.
[21]. J. Gao, C. Fang, Y. Lin, F. Nie, H. Ji, and S. Liu, “Enhanced extraction of astaxanthin using aqueous biphasic systems composed of ionic liquids and potassium phosphate,” Food Chemistry, vol. 309, p. 125672, 2020.
[22]. L. Zhang, Y. Li, and J. Gao, “Selective extraction of astaxanthin from Haematococcus pluvialis by aqueous biphasic systems composed of ionic liquids and deep eutectic solutions,” Food Chemistry, vol. 434, p. 137399, 2024.
[23]. A. P. Altshuller and H. E. Everson, “The solubility of ethyl acetate in water,” Journal of the American Chemical Society, vol. 75, pp. 1727-1727, 1953.
[24]. A. Lababpour and C.-G. Lee, “Simultaneous measurement of chlorophyll and astaxanthin in Haematococcus pluvialis cells by first-order derivative ultraviolet-visible spectrophotometry,” Journal of Bioscience and Bioengineering, vol. 101, pp. 104 - 110, 2006.
[25]. I. Panagiotakopoulos and C. Nasopoulou, “Extraction methods, encapsulation techniques, and health benefits of astaxanthin,” Sustainability, vol. 16, no. 24, 2024.
[26]. D. Ruen-ngam, A. Shotipruk, and P. Pavasant, “Comparison of extraction methods for recovery of astaxanthin from Haematococcus pluvialis,” Separation Science and Technology, vol. 46, pp. 64-70, 2010.
[27]. S. Dong, Y. Huang, R. Zhang, S. Wang, and Y. Liu, “Four different methods comparison for extraction of astaxanthin from green alga Haematococcus pluvialis,” Scientific World Journal, vol. 2014, p. 694305, 2014.